(57)【要約】【課題】洗濯物の偏りを短時間に精度よく検知するドラム式洗濯機を提供する。【解決手段】脱水動作開始時に、洗濯物が回転ドラム２の内周壁に略均等に張り付いているか否かを判定する布バランス行程を行い、布バランス行程において、回転ドラム２を所定の回転速度で所定時間回転させ、所定時間経過するまでに水槽３の変位を検知する変位検知手段３６から洗濯物が略均等に張り付いていないことを示す第１の検知結果が出力されたとき、略均等に張り付いていないと判定して回転ドラム２の回転を停止させ、所定時間経過するまでに第１の検知結果が出力されなかったとき、所定時間経過後、ドラムの回転速度を検知する回転速度検知手段２４が検知した第２の検知結果に基づいて洗濯物が略均等に張り付いているか否かを判定するものである。【選択図】図１
2007111160.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗濯物を収容し水平方向または傾斜方向に回転中心軸を有する回転ドラムと、前記回転ドラムを回転自在に内包し洗濯機本体内に弾性的に支持された水槽と、前記回転ドラムを回転駆動するドラム駆動モータと、前記回転ドラムの回転速度を検知する回転速度検知手段と、前記水槽の振動変位を検知する変位検知手段と、洗い、すすぎ、脱水等の各動作を実行する制御手段とを備え、前記制御手段は、脱水動作開始時に前記洗濯物が前記回転ドラムの内周壁に略均等に張り付いているか否かを判定する布バランス行程を行い、前記布バランス行程において、前記回転ドラムを所定の回転速度で所定時間回転させ、前記所定時間経過するまでに前記変位検知手段から前記洗濯物が前記回転ドラムの内周壁に略均等に張り付いていないことを示す第１の検知結果が出力されたとき、略均等に張り付いていないと判定して前記回転ドラムの回転を停止させ、前記所定時間経過するまでに第１の検知結果が出力されなかったとき、前記所定時間経過後、前記回転速度検知手段が検知した第２の検知結果に基づいて前記洗濯物が略均等に張り付いているか否かを判定することを特徴とするドラム式洗濯機。
【請求項２】
洗濯物を収容し水平方向または傾斜方向に回転中心軸を有する回転ドラムと、前記回転ドラムを回転自在に内包し洗濯機本体内に弾性的に支持された水槽と、前記回転ドラムを回転駆動する駆動モータと、前記駆動モータの駆動電流を検知する電流検知手段と、前記水槽の振動変位を検知する変位検知手段と、洗い、すすぎ、脱水等の各動作を実行する制御手段とを備え、前記制御手段は、脱水動作開始時に前記洗濯物が前記回転ドラムの内周壁に略均等に張り付いているか否かを判定する布バランス行程を行い、前記布バランス行程において、前記回転ドラムを所定の回転速度で所定時間回転させ、前記所定時間経過するまでに前記変位検知手段から前記洗濯物が前記回転ドラムの内周壁に略均等に張り付いていないことを示す第１の検知結果が出力されたとき、略均等に張り付いていないと判定して前記回転ドラムの回転を停止させ、前記所定時間経過するまでに前記第１の検知結果が出力されなかったとき、前記所定時間経過後、前記電流検知手段が検知した第２の検知結果に基づいて前記洗濯物が前記回転ドラムの内周壁に略均等に張り付いているか否かを判定することを特徴とするドラム式洗濯機。
【請求項３】
制御手段は、前記洗濯物が前記回転ドラムの内周壁に略均等に張り付いていないと判定したとき、前記回転ドラムの回転を停止させ、再度布バランス行程を行うことを特徴とする請求項１または２に記載のドラム式洗濯機。
【請求項４】
布バランス行程において、制御手段は、変位検知手段が検知した振動変位が判定値以上であるか否かを判定し、前記判定値以上であるとき、第１の検知結果が出力されたとして前記洗濯物が前記回転ドラムの内周壁に略均等に張り付いていないと判定し、前記判定値は、前記洗濯物の布量によらず一定値であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のドラム式洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗濯物を収納した回転ドラムを回転駆動して洗濯、すすぎ、脱水の各行程を行うドラム式洗濯機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ドラム式洗濯機は回転ドラムをその回転軸心が水平方向あるいは水平方向から前上がりさせた状態にして水槽内に配設されているため、回転ドラム内に洗濯物を収納して回転させると、洗濯物や水が下方に偏りがちになるため振動が発生しやすくなる。特に、回転ドラムを高速回転させて洗濯物の脱水を行う脱水行程を実施するとき、洗濯またはすすぎ行程の終了後は、水を含んだ洗濯物が回転ドラム内に収納されており、洗濯物の種類や生地あるいは形状によっては脱水行程の回転時に回転ドラムの偏った位置に集まりやすい状態があり、洗濯物に偏りが生じると回転ドラムを収容する水槽に大きな振動が生じ、洗濯機に異常振動や異常騒音を発生させる。大きな振動が生じた場合には、回転ドラムの回転を一時停止させた後に再回転させる駆動制御や回転ドラムの回転速度を減少させる駆動制御などにより洗濯物の偏りを解消させる制御動作が実施されている。
【０００３】
回転ドラム内のアンバランスを検知する方法として、所定の回転速度になるように回転ドラムを所定の時間回転させて、回転速度の変動度合いからドラム内のアンバランスを判定するアンバランス検知方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−３２６０９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の構成では、回転速度の変動度合いを検知するのに回転ドラムを所定の時間回転させる必要があるため、バランス状態が良いと判定するまで繰り返しアンバランス検知をする場合に、時間がかかりすぎるという課題があった。
【０００５】
また、回転ドラムの回転速度の変動度合いがアンバランス状態を示す値であるかを判定する判定値は、通常、洗濯物の量によって値が異なるので、洗濯物の量が誤判定された場合や、洗濯開始時は洗濯物が少量であったが途中で洗濯物が追加された場合などは、適切な判定値で判定されず、アンバランス状態であってもバランス状態がよいと判定されてしまう場合があり、アンバランス状態のまま脱水行程が行われ振動騒音が大きくなるという課題があった。
【０００６】
本発明が目的とするところは、短時間で回転ドラム内の洗濯物のバランス状態を検知し、洗濯物の量を誤判定した場合や後から洗濯物を追加した場合でも異常振動・騒音を抑えるドラム式洗濯機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係るドラム式洗濯機は、洗濯物を収容し水平方向または傾斜方向に回転中心軸を有する回転ドラムと、前記回転ドラムを回転自在に内包し洗濯機本体内に弾性的に支持された水槽と、前記回転ドラムを回転駆動するドラム駆動モータと、前記回転ドラムの回転速度を検知する回転速度検知手段と、前記水槽の振動変位を検知する変位検知手段と、洗い、すすぎ、脱水等の各動作を実行する制御手段とを備え、前記制御手段は、脱水動作開始時に前記洗濯物が前記回転ドラムの内周壁に略均等に張り付いているか否かを判定する布バランス行程を行い、前記布バランス行程において、前記回転ドラムを所定の回転速度で所定時間回転させ、前記所定時間経過するまでに前記変位検知手段から前記洗濯物が前記回転ドラムの内周壁に略均等に張り付いていないことを示す第１の検知結果が出力されたとき、略均等に張り付いていないと判定して前記回転ドラムの回転を停止させ、前記所定時間経過するまでに第１の検知結果が出力されなかったとき、前記所定時間経過後、前記回転速度検知手段が検知した第２の検知結果に基づいて前記洗濯物が略均等に張り付いているか否かを判定するものである。
【０００８】
これにより、回転ドラムの回転速度を検知する所定時間が経過する前に、アンバランス状態であることを示す振動変位を検知した場合、アンバランス状態であると判定するため、アンバランス検知の時間を短縮することができる。
【０００９】
また、洗濯物の量に依存しない水槽の振動変位を検知してそれに基づきバランス状態を判定するため、検知した水槽の振動変位がアンバランス状態を示す値であるかを判定する判定値を一定の値にすることができ、洗濯物の量を誤判定した場合や後から洗濯物を追加した場合であっても、異常振動・騒音を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、洗濯物の量に関わらず、短時間で洗濯物のバランス状態を判定することができ、脱水動作時の振動、騒音を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
第１の発明は、洗濯物を収容し水平方向または傾斜方向に回転中心軸を有する回転ドラムと、前記回転ドラムを回転自在に内包し洗濯機本体内に弾性的に支持された水槽と、前記回転ドラムを回転駆動するドラム駆動モータと、前記回転ドラムの回転速度を検知する回転速度検知手段と、前記水槽の振動変位を検知する変位検知手段と、洗い、すすぎ、脱水等の各動作を実行する制御手段とを備え、前記制御手段は、脱水動作開始時に前記洗濯物が前記回転ドラムの内周壁に略均等に張り付いているか否かを判定する布バランス行程を行い、前記布バランス行程において、前記回転ドラムを所定の回転速度で所定時間回転させ、前記所定時間経過するまでに前記変位検知手段から前記洗濯物が前記回転ドラムの内周壁に略均等に張り付いていないことを示す第１の検知結果が出力されたとき、略均等に張り付いていないと判定して前記回転ドラムの回転を停止させ、前記所定時間経過するまでに第１の検知結果が出力されなかったとき、前記所定時間経過後、前記回転速度検知手段が検知した第２の検知結果に基づいて前記洗濯物が略均等に張り付いているか否かを判定することにより、回転ドラムの回転速度を検知する所定時間が経過する前に、アンバランス状態であることを示す振動変位を検知した場合、アンバランス状態であると判定するため、アンバランス検知の時間を短縮することができる。
【００１２】
また、洗濯物の量に依存しない水槽の振動変位に基づいてバランス状態を判定するため、検知した水槽の振動変位値がアンバランス状態を示す値であるかを判定する判定値を一定の値にすることができ、洗濯物の量を誤判定した場合や後から洗濯物を追加した場合であっても、異常振動・騒音を抑えることができる。
【００１３】
第２の発明は、洗濯物を収容し水平方向または傾斜方向に回転中心軸を有する回転ドラムと、前記回転ドラムを回転自在に内包し洗濯機本体内に弾性的に支持された水槽と、前記回転ドラムを回転駆動する駆動モータと、前記駆動モータの駆動電流を検知する電流検知手段と、前記水槽の振動変位を検知する変位検知手段と、洗い、すすぎ、脱水等の各動作を実行する制御手段とを備え、前記制御手段は、脱水動作開始時に前記洗濯物が前記回転ドラムの内周壁に略均等に張り付いているか否かを判定する布バランス行程を行い、前記布バランス行程において、前記回転ドラムを所定の回転速度で所定時間回転させ、前記所定時間経過するまでに前記変位検知手段から前記洗濯物が前記回転ドラムの内周壁に略均等に張り付いていないことを示す第１の検知結果が出力されたとき、略均等に張り付いていないと判定して前記回転ドラムの回転を停止させ、前記所定時間経過するまでに前記第１の検知結果が出力されなかったとき、前記所定時間経過後、前記電流検知手段が検知した第２の検知結果に基づいて前記洗濯物が前記回転ドラムの内周壁に略均等に張り付いているか否かを判定することにより、駆動モータの駆動電流を検知する所定時間が経過する前に、水槽の振動変位を検知した場合、アンバランス状態であると判定するため、アンバランス検知の時間を短縮することができる。
【００１４】
第３の発明は、上記第１および２の発明において、制御手段は、前記洗濯物が前記回転ドラムの内周壁に略均等に張り付いていないと判定したとき、前記回転ドラムの回転を停止させ、再度布バランス行程を行うことにより、バランス状態がよいと判定されるまで繰り返しアンバランス検知を行うことができる。
【００１５】
第４の発明は、上記第１〜３の発明において、布バランス行程において、制御手段は、変位検知手段が検知した振動変位が判定値以上であるか否かを判定し、前記判定値以上であるとき、第１の検知結果が出力されたとして前記洗濯物が前記回転ドラムの内周壁に略均等に張り付いていないと判定し、前記判定値は、前記洗濯物の布量によらず一定値であることにより、洗濯物の量を誤判定した場合や後から洗濯物を追加された場合でも、アンバランス状態のまま脱水動作を行い異常振動・騒音を発生させるのを抑えることができる。
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるドラム式洗濯機の主要断面図である。洗濯機筐体６内には、水槽３内に回転ドラム２を収容し、回転ドラム２の回転軸２ａを水槽３の背面に設けられた軸受６８で軸支すると共に回転軸２ａにドラム駆動モータ５を連結した水槽ユニット７を前上がりの状態に傾斜させて配設している。
【００１８】
この水槽ユニット７は、その背面側に軸受６８やドラム駆動モータ５などの重量の大きな構成要素が取り付けられているため、重心位置は背面寄りになって不安定な状態になるが、防振ダンパー７０により水槽ユニット７をその重心位置より正面側寄りの下方で支持し、水槽３の上部に固定された上部支持金具７５と洗濯機筐体６の上面との間に架設した第１のコイルバネ７１により水槽ユニット７を正面側に向けて付勢し、更に防振ダンパー７０による支持高さ位置より下方の背面と、洗濯機筐体６の背面との間に第２のコイルバネ７２を架設することにより、重心位置より正面側寄りで防振ダンパー７０により支持された水槽ユニット７が背面側に倒れる状態になることを補正し、制振効果の高い支持構造に構成されている。
【００１９】
水槽３内には有底円筒形に形成された回転ドラム２が回転自在に支持され、回転ドラム２は水槽３の背面に取り付けられたドラム駆動モータ５によって回転速度可変及び回転方向切換可能に回転駆動される。
【００２０】
また、回転ドラム２は、その回転軸方向が図示するように正面側から背面側に向けて下向き傾斜となるように傾斜配置されているため、洗濯機筐体６の正面側に形成された傾斜面に開閉自在に設けられた扉体９を開くと、回転ドラム２に対して洗濯物を出し入れする作業に際して腰を屈める必要がなく、ドラム式洗濯機１の正面側に余裕のある空間を確保する必要もないので、洗面所などの狭い空間にも設置可能なドラム式洗濯機１に構成することができる。
【００２１】
上記ドラム式洗濯機は、回転ドラム２内に温風を送風する送風ファン１７（図２に示す）や温風を生成するヒータ１８（図２に示す）などを設けた乾燥機能を備え、洗濯、すすぎ、脱水、乾燥にわたる一連の運転動作を使用者からの指示入力と各部の動作状態監視に基づいて制御する制御装置が設けられている。
【００２２】
図２は、本発明の実施の形態１におけるドラム式洗濯機の制御装置の構成図である。制御装置は、交流電力３１を整流器３２により整流し、チョークコイル３３及び平滑コンデンサ３４からなる平滑回路により平滑化された直流電力を駆動電力として、インバータ回路２６によりドラム駆動モータ５を回転駆動すると共に、入力設定手段２１から入力される運転指示及び各検知手段により検知される運転状態の監視情報に基づいてドラム駆動モータ５の回転を制御し、負荷駆動手段３７により給水弁１４、排水弁１３、送風ファン１７、ヒータ１８の動作を制御する。
【００２３】
ドラム駆動モータ５は、３相巻線５ａ、５ｂ、５ｃを有するステータと、２極の永久磁石を有するロータ（図示せず）とを備え、３つの位置検出素子２４ａ、２４ｂ、２４ｃを設けた直流ブラシレスモータとして構成され、スイッチング素子２６ａ〜２６ｆにより構成されたＰＷＭ制御インバータ回路２６により回転制御される。位置検出素子２４ａ、２４ｂ、２４ｃが検出するロータ位置検出信号は制御手段２０に入力され、このロータ位置検出信号に基づいて駆動回路２５によりスイッチング素子２６ａ〜２６ｆのオン／オフ状態をＰＷＭ制御することにより、ステータの３相巻線５ａ、５ｂ、５ｃに対する通電を制御してロータを所要回転速度で回転させる。なお、制御手段２０は、３つの位置検出手段２４ａ、２４ｂ、２４ｃのいずれかの信号の状態が変わるたびにその周期を検出し、その周期よりロータの回転速度を算出する（回転速度検知手段２４）。
【００２４】
また、図１に示すように、水槽ユニット７を下方から支持する防振ダンパー７０を取り付けた下部支持金具７４と洗濯機筐体６の基底部に固定された支持台７３との間には、変位センサ３６（変位検知手段）が取り付けられている。
【００２５】
図３は、本実施の形態１におけるドラム式洗濯機の変位センサの構成を示す斜視図、図４は、本実施の形態１におけるドラム式洗濯機の変位センサの構成を示す断面図である。図３および図４に示すように、変位センサ３６は、検知コイル部４０と、この検知コイル部４０内に進退移動自在に構成された変位ロッド部４１とを備えて構成されている。この変位センサ３６は、検知コイル部４０の下端に下方自在継手４４を設けた下部取付板４６を支持台７３に装着し、変位ロッド部４１の上端に上方自在継手４５を設けた上部取付板４７を下部支持金具７４に装着することにより、水槽ユニット７の三次元方向への振れに対しても追従して振れによる水槽ユニット７の変位量を検知する。
【００２６】
検知コイル部４０は、図４に示すように、ボビン６０に巻回された３つの巻線６１、６２、６３をコネクタ６５に配線接続したコイル体５７を樹脂モールド体６７によって被覆したものを、変位ロッド部４１のロッド体４３が進退移動自在に嵌入するシリンダ体５８の外周に摺動移動可能に嵌挿して構成されている。
【００２７】
図５は、本実施の形態１におけるドラム式洗濯機の変位センサを構成するコイル体の構成を示す斜視図である。
【００２８】
コイル体５７は、図４、図５に示すように、巻線接続鍔５９ａ、５９ｂ、５９ｃを設けたボビン６０の略中央部に一次巻線６１を巻回し、この一次巻線６１の上に一部が重なるようにして第２二次巻線６３を巻回し、巻線接続鍔５９ａ、５９ｂの間に第１二次巻線６２を巻回し、各巻線の端末を各巻線接続鍔５９ａ、５９ｂ、５９ｃにそれぞれ埋設された６枚の接続部材６４に半田付けすることにより、３つの巻線をボビン６０に巻回した３巻線コイルを得ている。
【００２９】
図６は、本実施の形態１におけるドラム式洗濯機の変位センサを用いた変位検出回路の構成を示す回路図である。一次巻線６１、第１二次巻線６２、第２二次巻線６３の３つの巻線は、図６に示すように、それぞれの一方線端は接地電位、他方線端はそれぞれ単独に外部に引き出すために、４端子のコネクタ６５に配線接続される。図５に示すように、一端がコネクタ６５の４端子の接続刃の延長部分である４枚の接続板６６ａ、６６ｂ、６６ｃ、６６ｄをそれぞれ接続部材６４の所定箇所に半田付けすることにより、リード配線を伴うことなく各巻線がコネクタ６５に配線接続された状態に仕上げられる。このコイル体５７は、図３、図４に示すように、コネクタ６５の差込部分を外部露出させて樹脂モールド体６７により被覆し、防湿性及び耐振性の向上を図っている。
【００３０】
図４に示すように、有底円筒軸状に形成されたシリンダ体５８の下方に形成されたフランジ６９上に押し上げバネ７８を配し、その上にコイル体５７を嵌挿させると、コイル体５７は押し上げバネ７８によって上方に付勢された状態になるので、シリンダ体５８の上端に形成されたネジ部５８ａにナット７９を螺入することにより、シリンダ体５８にコイル体５７を保持させることができ、シリンダ体５８に嵌挿したコイル体５７の高さ位置はナット７９の螺入位置によって調整することができる。尚、コイル体５７の樹脂モールド体６７より下方に露出するボビン６０の下端には、図５に示すように、切り割りが形成され、シリンダ体５８の押し上げバネ７８の嵌め込み部分に形成された凸部（図示せず）が切り割りの切欠き部分に嵌め合わされるので、コイル体５７はシリンダ体５８上で回転しないように保持される。
【００３１】
上記構成になる検知コイル部４０のシリンダ体５８内に進退移動自在に嵌入される変位ロッド部４１は、図４に示すように、有底円筒軸状に形成されたロッド体４３の中に円柱状に形成されたフェライト（磁性体）４２を嵌挿し、その上に非磁性体材料によって形成したスペーサ４８を挿入し、スペーサ４８上に押圧バネ４９を配して一端に上方自在継手４５の球状体４５ａを形成したキャップ５０をロッド体４３の上端に形成されたネジ部に螺入することにより、フェライト４２を一定位置に固定した状態に構成される。このバネ付勢によりフェライト４２を所定位置に固定する構造により、樹脂材料であるロッド体４３とフェライト４２との熱膨張率の差によって変位ロッド体４１が変形するのを防止することができる。洗濯機は温度変化が激しいので、このような熱膨張による変形を防止する構造は洗濯機に適用するのに好適なものとなる。
【００３２】
本実施の形態に係るドラム式洗濯機のように、水槽ユニット７を前上がりの斜め方向に配置し、その重心位置より正面寄りの位置を下方から防振ダンパー７０によって支持し、第１及び第２の各コイルバネ７１、７２で水槽ユニット７を所定位置に弾性保持する制振構造が適用されたものでは、特に防振ダンパー７０の作用が顕著に現れるため、本構成のように防振ダンパー７０の制振方向と略同一方向に変位センサ３６を装着することにより、水槽ユニット７の変位をより確実に検知することができる。
【００３３】
変位センサ３６による水槽ユニット７の変位検知は、図６に示すように、検知コイル部４０に設けられたコネクタ６５に発振回路８１及び検出回路８２を接続することによりなされる。水槽ユニット７が所定位置にあって変位していない場合には、変位ロッド部４１の検知コイル部４０に対する進退移動量が変化しない基準位置にフェライト４２があるので、発振回路８１から一次巻線６１に一定出力の励磁信号を印加すると、第１二次巻線６２に励起される信号出力及び第２二次巻線６３に励起される信号出力は一定の状態にある。発振回路８１は所定周波数の正弦波あるいは三角波を励磁信号として一次巻線６１に印加し、それによって第１二次巻線６２及び第２二次巻線６３に励起される信号出力をそれぞれ検出回路８２で整流、平滑化することにより変位に対応する電圧出力が得られる。
【００３４】
ここでは、基準位置は、回転ドラム２内に洗濯物が収納されていない空の状態で、フェライト４２の下端が一次巻線６１の下端とほぼ同じ位置にある状態としているので、基準位置の設定に際しては、図３に示すように、ナット７９を回転させて押し上げバネ７８によって上方に付勢されている検知コイル部４０の変位ロッド部４１に対する高さ位置を調整すると、フェライト４２のコイル内での位置を調節することができる。フェライト４２は目視できないので、設定作業では回転ドラム２が空の状態で第１二次巻線６２及び第２二次巻線６３それぞれの出力信号が検出回路８２から基準位置に対応する電圧として出力されるようにナット７９を回転させることにより容易に調整できる。
【００３５】
図７は、本実施の形態１におけるドラム式洗濯機の変位検出回路から得られる出力電圧の変化を示すグラフである。図７に示すように、水槽ユニット７が変位するのに伴って変位ロッド部４１が検知コイル部４０内で進退移動すると、フェライト４２の位置が変化するので、第１二次巻線６２に励起される出力信号から検知回路８２によって得られる電圧は図示Ａ１に示すような変化曲線となる。図示例では基準位置を境にして伸び側で１０ｍｍ、圧縮側で１５ｍｍの範囲内ではほぼ直線的な変化態様となっている。この伸縮範囲は回転ドラム２に洗濯物を収納できる範囲内なので、回転ドラム２内に投入された洗濯物の量によって水槽ユニット７の沈み込み位置が変位するので、第１二次巻線６２から得られる検知回路８２の出力電圧を布量検知にも用いることができる。
【００３６】
一方、第２二次巻線６３に励起される出力信号から検知回路８２で得られる出力電圧は、図示Ａ２に示すような変化となる。基準位置から伸び側で１０ｍｍ、圧縮側で４０ｍｍの範囲ではほぼ直線的な変化を示しており、これは回転ドラム２内に洗濯物を収納し、洗濯行程で水槽３内に水が入った最大荷重状態までカバーできる範囲内なので、第２二次巻線６３の出力信号から検知回路８２で得られる出力電圧の変化は、水槽ユニット７の振動に伴う変位検知に好適なものとなる。
【００３７】
水槽ユニット７は、一般的に、複数の共振周波数を有している。例えば、共振周波数に相当する回転速度として、その１つは、１２０ｒ／ｍｉｎ近傍（１次共振回転速度と呼ぶ）にあり、また１つは、２５０ｒ／ｍｉｎ近傍（２次共振回転速度と呼ぶ）にある。さらに、１０００ｒ／ｍｉｎ以上にも存在している。
【００３８】
上記構成になるドラム式洗濯機１は、扉体９を開いて回転ドラム２内に洗濯物を投入し、洗濯機筐体６の正面側上部に設けられた入力設定手段２１から運転コースの選択入力や運転開始入力を行うことにより、指示された運転コースに対応する運転動作を開始し、制御手段２０の制御により所要の動作を実行する。回転ドラム２内に投入された洗濯物の量は布量検知手段３０によって検知され、制御手段２０により洗濯物の量に応じた給水量が得られるように給水弁１４の開閉が制御され、水位検知手段１６により水槽３内への給水量が監視される。布量検知は、回転ドラム２を所定回転速度で立ち上げるときにドラム駆動モータ５が受ける負荷状態に応じてインバータ回路２６に流れる電流が変化するので、電流回路と直列に接続された抵抗器２８の両端電圧から電流検知回路２９により電流量を検知し、布量検知手段３０は電流量から洗濯物の量を検知する。尚、布量検知は前述した変位センサ３６によって検知することもできるので、抵抗器２８及び電流検知回路２９によって構成された電流検知手段２７は、ドラム駆動モータ５のトルク検出に用いるように構成することもできる。
【００３９】
以下、脱水行程における動作を説明する。図８は、本実施の形態におけるドラム式洗濯機の脱水行程のフローチャートである。
【００４０】
ステップ１００にて脱水行程がスタートすると、ステップ１０１にて水槽３内の洗濯水を排水する排水動作を行うとともに、データの初期化（Ｎ＝１）を行い、ステップ１０２に移る。ステップ１０２にて衣類をほぐすために回転ドラム２を第１の回転速度（例えば約４０ｒ／ｍｉｎ）で正転、反転させるほぐし行程を行う。
【００４１】
次に、ステップ１０３にて洗濯物が回転ドラム２の内面に張り付く程度の第２の回転速度（約７０ｒ／ｍｉｎ）まで緩やかに上昇させ、ステップ１０４に移る。
【００４２】
ステップ１０４にて回転ドラム２の回転速度が１次共振回転速度より低い第３の回転速度（例えば約９０ｒ／ｍｉｎ）になるよう所定時間（例えば、２０秒）ドラム駆動モータを制御する。
【００４３】
このとき、回転速度検出手段２４（位置検出手段２４ａ、２４ｂ、２４ｃ）からの信号が所定間隔で出力されないことが検出されると、回転ドラム２に回転ムラが生じている状態、すなわち洗濯物が回転ドラムの内周壁へ略均等に張り付いておらず、布バランス状態が悪いと判定できる。したがって、ドラム駆動モータ５の、制御目標回転速度（第３の回転速度）と実際の回転速度との差異（回転ムラ）である変動幅を所定時間検知し、変動幅（第２の検知結果）が第１の判定値より大きい場合はバランス状態が悪いと判定し、小さい場合はバランス状態がよいと判定する。
【００４４】
また、所定時間経過するまでの間、回転速度検知手段２４により回転速度の変動幅を検知するのと並行して、水槽ユニット７の振動変位を変位センサ３６（変位検知手段）で検知し、洗濯物のバランス状態の判定を行う。
【００４５】
ここで、前者の回転速度検出手段による判定は、所定時間（例えば２０秒）かかるのに対し、後者の変位検知手段による判定は、第２の判定値（判定値）を超えた振動変位が検知されると瞬時に布バランス状態が悪いと判定できるため、所定時間たつ前にバランス状態を判定できる場合がある。そこで、ステップ１０５にて所定時間経過するまでに変位検知手段が判定値を超えた値（第１の検知結果）を検知した場合、所定時間経過するまでにステップ１０８へ移るようにしている。
【００４６】
ステップ１０７にて所定時間経過後、所定時間中に回転速度検知手段２４が検知した回転速度の変動幅（第２の検知結果）が第１の判定値を超えている場合、洗濯物のバランス状態が悪いと判定し、ステップ１０８に移る。
【００４７】
以上のようにステップ１０４〜ステップ１０７において洗濯物のバランス状態を判定する行程を布バランス行程と呼ぶ。
【００４８】
ステップ１０８にて、アンバランス検知を繰り返した回数を示すＮが所定値（例えば、４）であるかを判定し、所定値と異なる場合は１０９にて回転ドラム２を停止し、ステップ１１０でＮに１を加えてステップ１０２に戻る。また、ステップ１０７においてＮの値が所定値である場合、ステップ１１１にすすみ、回転ドラム２内に給水するなど洗濯物の偏り修正動作を行い、ステップ１１９の次行程へ進む。
【００４９】
ステップ１０７にて、所定時間経過後、所定時間中に回転速度検知手段２４が検知した回転速度の変動幅が第１の判定値を超えていない場合、バランス状態が良いと判定し、回転速度を上昇させ、ステップ１１２に移る。
【００５０】
ステップ１１２にて区間Ａ：９１〜１４０ｒ／ｍｉｎ（１次共振回転速度近傍）における水槽ユニット７の振動変位を変位センサ３６にて検知し、その振動変位が第２の判定値以上の場合は、布バランス状態が悪いと判定し、ステップ１０８〜１１０を経てステップ１０２に戻る。
【００５１】
このとき、第２の判定値は洗濯物の量にかかわらず一定としているが、振動変位は洗濯物の量にほとんど依存しないためであり、万一布量検知手段３０が誤判定した場合や後から衣類を追加した場合であっても、正常にアンバランス状態を判定することができ異常振動が起こることを防止することができる。
【００５２】
また、ステップ１１２にて振動変位が判定値未満の場合は、バランス状態がよいと判定し、ステップ１１３に進む。
【００５３】
ステップ１１３にて、電流検知手段２７でインバータ回路２６に流れる電流を検知する。このとき、ステップ１１２で水槽ユニット７の振動変位が小さく布バランスが良いと判定されたとしても、洗濯物が変位センサ３６の対応位置から離れたところ、例えば、回転ドラム２の前側に偏った場合などは、変位センサ３６により検知される振動変位は小さいが、実際の水槽ユニット７の振動変位は大きく、いわゆる、前側のみが大きく旋回運動する擂粉木現象が発生することとなる。これにより、異常な振動・騒音が発生してしまうこととなる。
【００５４】
このような擂粉木現象が発生した場合などは、回転ドラム２は円滑には回転せず、ドラム駆動モータ５には、異常な負荷がかかるため、インバータ回路２６には過電流が流れる。そこで、電流検知手段２７でインバータ回路２６に流れる電流を検知して、所定値以上の電流値であれば、布バランス状態が悪いと判定し、ステップ１０８〜１１０を経てステップ１０２に戻るようにしている。
【００５５】
また、ステップ１１３にて、電流検知手段２７でインバータ回路２６に流れる電流が、所定値未満の電流値であれば、布バランス状態がよいと判定し、ステップ１１４に進む。
【００５６】
ステップ１１４にて、区間Ｂ：１４１〜３３０ｒ／ｍｉｎ（２次共振回転速度近傍）における水槽ユニット７の振動変位を変位センサ３６にて検知し、その振動変位が第２の判定値以上の場合は、布バランス状態が悪いと判定し、ステップ１１２の場合と同様に、ステップ１０８〜１１０を経てステップ１０２に戻る動作を行う。また、ステップ１１４にて振動変位が第２の判定値未満の場合は、布バランス状態がよいと判定し、ステップ１１５に進む。
【００５７】
ステップ１１５にて、電流検知手段２７でインバータ回路２６に流れる電流を検知する。この場合も、ステップ１１３と同様に、水槽ユニット７の異常振動を検知する。電流検知手段２７でインバータ回路２６に流れる電流を検知して、第２の所定値以上の電流値であれば、布バランス状態が悪いと判定し、ステップ１０８〜１１０を経てステップ１０２に戻る。また、電流検知手段２７でインバータ回路２６に流れる電流が、第２の所定値未満の電流値であれば、布バランス状態がよいと判定し、ステップ１１６に進む。
【００５８】
ステップ１１６にて区間Ｃ：６００〜７００ｒ／ｍｉｎ（振動収束、安定回転速度域）で変位センサ３６にて直接、水槽ユニットの振動変位を検知し、アンバランス状態を判定する。
【００５９】
ここで、振動変位が第２の判定値未満の場合は、布バランス状態がよいと判定し、ステップ１１７に進む。ステップ１１７においては、第４の回転速度（最高回転速度：例えば、約９００ｒ／ｍｉｎ）で、第１の所定時間回転ドラム２を回転させ、その後、ステップ１１８にて回転ドラム２の回転を停止し、ステップ１１９にて次工程へと進む。
【００６０】
また、ステップ１１６にて、振動変位が第２の判定値以上の場合は、布バランス状態が悪いと判定し、ステップ１２０に進む。ステップ１２０においては、第４の回転速度より低い第５の回転速度（例えば、約８００ｒ／ｍｉｎ）で、第１の所定時間より長い第２の所定時間回転ドラム２を回転させる。その後、ステップ１１８にて回転ドラム２の回転を停止し、ステップ１１９にて次工程へと進む。
【００６１】
このとき、第５の回転速度が第４の回転速度より低い分、第２の所定時間を第１の所定時間より長く設定しているので、所定の脱水性能を確保することができる。
【００６２】
なお、本実施の形態１においては、ステップ１０７において回転速度検知手段２４を用いたが、電流検知手段２７を用いても同様の効果を得ることができる。
【００６３】
また、本実施の形態１において各ステップで同じ第２の判定値を用いたが、水槽ユニット７の共振周波数により、判定する１次共振回転速度近傍、２次共振回転速度近傍および振動収束、安定回転速度域における水槽ユニット７の振動状態が異なるため、第２の判定値をそれぞれ異なる値に設定することにより、より適切で正確な布バランスの判定を行うことができる。
【００６４】
また、一般的に、洗濯物量が少ない場合は、洗濯物が回転ドラム２の底部側に集まるために水槽ユニット７の後部が振れやすくなるが、水槽ユニット７の重心は後方にあるため、その振動は小さくなる傾向にある。かつ、重量が少ないため水槽ユニット７（防振ダンパー７０）の沈み込みが少ないので、洗濯機筐体６などの部材に接触し難い。さらに、脱水により洗濯物から水分が抜けると、アンバランス量が大幅に減る傾向があるため、多少振れが大きくても、大きな振動が発生する可能性が低いので、ある程度布バランス判定のための判定値を緩く設定できる。
【００６５】
一方、洗濯物量が多い場合は、水槽ユニット７の重心からはなれた回転ドラム２の扉体９側にもアンバランスが発生するため、水槽ユニット７全体の振動が大きくなる可能性が高く、また、水槽ユニット７（防振ダンパー７０）の沈み込みも大きいので、洗濯機筐体６などの部材に接触しやすい。さらに、脱水によっても洗濯物から水分が抜け難いため、振動が減少しにくく、大きな振動が発生する可能性が高いので、布バランス判定のための判定値を厳しく設定する必要がある。
【００６６】
つまり、バランス状態判定のための第１の判定値および第２の判定値を洗濯物量に応じて、適正な値に設定することで、より精度の高い判断が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
以上のように、本発明にかかるドラム式洗濯機は、洗濯物の量に関わらず、短時間で洗濯物のバランス状態を判定することができ、脱水動作時の振動、騒音を低減することが可能となるので、ドラム式洗濯機のみならず、乾燥機能を有するドラム式洗濯乾燥機、あるいは、回転軸を略垂直方向に有する全自動洗濯機、全自動洗濯乾燥機等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施の形態１に係るドラム式洗濯機の要部構成を示す断面図
【図２】同ドラム式洗濯機の制御装置の構成を示す回路図
【図３】同ドラム式洗濯機の変位センサの構成を示す斜視図
【図４】同ドラム式洗濯機の変位センサの構成を示す断面図
【図５】同ドラム式洗濯機の変位センサを構成するコイル体の構成を示す斜視図
【図６】同ドラム式洗濯機の変位センサを用いた変位検出回路の構成を示す回路図
【図７】同ドラム式洗濯機の変位検出回路から得られる出力電圧の変化を示すグラフ
【図８】同上ドラム式洗濯機の脱水行程のフローチャート
【符号の説明】
【００６９】
１  ドラム式洗濯機
２  回転ドラム
３  水槽
５  ドラム駆動モータ
６  洗濯機筐体（洗濯機本体）
２０  制御手段
２７  電流検知手段
３６  変位センサ（変位検知手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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